摘要：针对鱼道内流态难以满足目标鱼类洄游需求的问题,以大渡河流域种群数量最多的珍稀鱼种齐口裂腹鱼为例,通过在环型水槽进行的游泳能力测试建立其流速指标,依靠数值模拟和物理模型试验研究,提出可以塑造出该指标流态的鱼道结构型式与布置方式。结果表明:3维标准k-ε紊流模型耦合VOF两相流处理自由表面来模拟鱼道流场方法可以满足研究需求。鱼池最大流速出现在竖缝后主流跌水的末端,而当竖缝尺寸根据目标鱼类体型确定后,对鱼池内流态影响最大的因素为鱼道坡度,本案例中齐口裂腹鱼适应的鱼道坡度应缓于2.6%。

摘要：鱼道进口的布置方式直接影响着集诱鱼水流的水力学特性,集诱鱼水流能否被鱼类识别和适宜鱼类洄游,决定着诱鱼效果,是整个鱼道工程成败的关键。本文提出两种鱼道进口布置方式,分别布置于闸墩旁和集诱鱼通道旁。为说明不同的鱼道进口布置方式对集诱鱼水流水力学特性的影响,采用标准k-ε3维紊流模型和VOF模型,对两种布置方式进行了3维数值模拟,并通过物理模型试验结果验证数值模拟的合理性。通过对比分析两种布置方式集诱鱼水流的流态、流速、流速适宜区宽度和紊动能表明:在集诱鱼通道布置方式下,集诱鱼水流流速更小,下游靠边最大流速减小1.0 m/s;流速适宜区(0.70~1.41 m/s)横向宽度更大,最大横向宽度增大3.0 m;水流紊动能更小,鱼道进口处最大紊动能减小0.60 m^2/s^2。集诱鱼通道布置方式下的水流具有更适宜鱼类洄游的水力学特性,能更有效地吸引并引导鱼类洄游上溯,找到鱼道进口,可为鱼道进口布置设计和研究提供参考。

摘要：在对水力翻板闸门过流时闸门对水流的阻挡作用进行分析的基础上,本文建立了水力翻板闸门流量系数mf与闸门处相对过流面积及过流系数d之间的关系式,提出了一种利用水力翻板闸门过流系数d估算闸门流量的新公式,并利用模型试验中的实测数据对新公式进行了验证。研究成果可用于水力翻板闸门的流量估算,为翻板闸门的设计和运行提供科学依据。

摘要：针对某水电站泄洪放空洞,提出了两种挑流鼻坎体型,通过泄洪放空洞单体水工模型对圆弧斜切挑坎和新型上下复合挑坎进行试验研究。对比分析了两种挑坎体型的水舌形态、挑距及下游冲坑深度等参数。试验发现,新型挑坎将水流分为两股,形成上下两层平行的水舌,呈抛物线型前后跌入河道,两层水舌的宽度控制在河道范围内。挑出的水舌流态稳定,在空间和平面上得到了充分扩散。相较于圆弧斜切挑坎,水舌的扩散范围从偏河道左侧回归到河道中间,一定程度上减小了下游河床的冲坑深度、岸边的涌波高度及冲刷流速。运用Ansys Fluent软件对设计的新型挑坎进行数值模拟计算,得到各工况下挑流水舌形态、水舌挑距、湍动能及湍动能耗散率。对比分析数值计算和模型试验结果,二者流态一致,水舌的挑距和宽度结果基本吻合,说明数值模拟可靠,为挑流消能研究提供了便利和技术支持。

摘要：针对泸定水电站3#消力池出口边界不对称的特点,通过单体局部模型试验对三种不同进口衔接形式的浅水垫消力池内的水跃形态进行了对比分析。研究结果表明,消力池进口形式对水垫深度影响较大,直接决定了水跃是否能够形成及其稳定性。多级台阶进口最适用于入池主流能够充分靠近底部又能保证一定水垫深度情况,在水流入池角度较小时主流远离池底水垫厚度过大时,则容易形成面流流态;圆弧进口可以将入池水流导向池底,但进口扩散段在出口不对称性和尾坎的顶冲反射作用影响下,导致水垫厚度不均匀,从而产生不稳定斜向水跃,同时影响边墙的稳定性;采用一定长度的等宽圆弧进口则可使得池内水跃流态稳定,消能效果良好。因此,浅水垫消力池要充分发挥其优势,在实际应用时需重视进口形式的设计,以形成合适的浅水垫。

摘要：变坡溢洪道内水流流态和衔接形式复杂,为论证该溢洪道设计的合理性,采用物理模型试验和三维紊流数值模拟相结合的方法,对流态、水面线、流速、压力及空化特性等水力学参数进行对比分析,进而对进口体型、堰面曲线及陡坡变缓坡等设计进行了评价。试验结果和数值计算结果吻合良好,表明溢洪道进口流态良好,进水顺畅,无壅水跌水情况,且堰面未出现负压,说明溢洪道进口形状和堰型选择合理;溢洪道各段内水面衔接光滑,流速分布合理,底板各处空化特性良好,说明溢洪道底坡设计合理。

摘要：两河口水电站泄水建筑物均布置于河道左岸,下游河道狭窄,出流归槽条件较差。深孔泄洪洞运行的库水位及泄量变幅均较大,使各工况下出流水舌落点差距较远。为保证各工况下出流水舌尽可能均匀拉伸且落点合适,需对出口挑坎体型开展大量的研究比选工作。根据地形地质条件及布置条件,通过单体及整体水力学模型试验,对深孔泄洪洞出口挑坎体型进行了优选,最终选定的“大斜切挑坎”出流水舌均匀、拉伸充分、落点理想、起挑流量较小、体型相对简单,满足归槽要求。

摘要：安谷水电站布置在山区转平原入口的冲积扇上,枢纽消能防冲的方案设计关系到建筑物的安全和下游河床河岸的稳定.本文通过整体水工模型实验,在原设计方案的基础上,对枢纽的消能防冲方案进行优化,对比分析了闸下消力池池内及出口处的水流流态、流速分布及闸下消能率.提出的优化方案简化了消能工的结构,节省了工程量,较好地解决了消能防冲问题.